La fagocitosis es un tipo de endocitosis, es decir, un mecanismo mediante el cual las células internalizan sustancias desde su medio externo a través de la formación de vesículas. En el caso de la fagocitosis, dichas sustancias suelen ser microorganismos o partículas de gran tamaño, y las vesículas en las que se incorporan suelen tener un diámetro mayor a 250 nm.
Mecanismo de la fagocitosis
La fagocitosis, en general, es un proceso que está mediado por receptores que reconocen determinadas regiones de los anticuerpos unidos a microorganismos o células extrañas, o bien reconocen patrones moleculares asociados a patógenos (conocidos como PAMP’s) que se expresan en la superficie de bacterias, hongos y virus patógenos.
Cuando los receptores en la membrana de las células fagocíticas reconocen a sus ligandos específicos, se desencadena, dentro de la célula, una reorganización del citoesqueleto de actina, produciendo proyecciones temporales en la membrana plasmática. Estas proyecciones, denominadas seudopodios, rodean a la partícula o microorganismo que se va a fagocitar, formando un fagosoma, es decir, una vesícula intracelular que contiene al material fagocitado. El fagosoma va madurando en el citoplasma celular, y va adquiriendo enzimas lisosómicas hidrolíticas (como el peróxido de hidrógeno, el monóxido de nitrógeno y radicales libres) hasta convertirse en un endosoma tardío, y finalmente en un lisosoma, que digiere su contenido.
En algunos casos, la fagocitosis también se puede llevar a cabo sin la participación de receptores específicos. Esto ocurre cuando las sustancias a incorporar son detritos celulares (restos de células muertas) o materiales no biológicos (como partículas, fibras y polvos inorgánicos). En estos casos, las partículas se unen a múltiples receptores presentes en la membrana plasmática de las células fagocíticas, pero no están implicados los mismos receptores específicos que se mencionaron anteriormente.
Células fagocíticas
La fagocitosis se produce principalmente en un grupo de células determinado, que pertenecen al sistema fagocítico mononuclear (o MPS por sus siglas en inglés). Este grupo de células derivan, en general, de la diferenciación de los monocitos, e incluyen a los histiocitos (macrófagos del tejido conjuntivo), a las células de Kupffer del hígado (macrófagos perisinusoidales), a los macrófagos alveolares, a las células de Hofbauer (células presentadoras de antígeno placentarias), a los macrófagos del bazo, los ganglios linfáticos, la médula ósea y el timo, a los macrófagos pleurales y peritoneales, a las células de Langerhans de la epidermis, a las células dendríticas y a los osteoclastos del hueso.
Otro tipo de células pertenecientes a este grupo que no derivan de los monocitos también tienen la capacidad de fagocitar sustancias. Entre ellas, podemos mencionar a los neutrófilos, a los microgliocitos del sistema nervioso central, y a las células mesangiales que constituyen el mesangio del corpúsculo renal. Estas últimas, además de proveer sostén estructural, secretan moléculas específicas que actúan en respuesta a la lesión glomerular, y modulan la distensión glomerular. Otra de sus funciones es la fagocitosis y posterior eliminación de proteínas aglomeradas y residuos presentes en la membrana basal glomerular y en el diafragma de la ranura de filtración. De esta manera, mantienen limpio el filtro glomerular.
Sin embargo, la principal función de la mayoría de las células fagocíticas mencionadas anteriormente es la captura y procesamiento de sustancias extrañas, para luego presentarlas a los linfocitos del sistema inmune. Para esto, luego de la degradación de las sustancias fagocitadas, partes de éstas son ubicadas por exocitosis en la cara externa de la membrana plasmática, unidas a moléculas determinadas. De esta manera, quedan disponibles para ser reconocidas por los linfocitos mediante receptores específicos. Por esta razón, las células fagocíticas que cumplen esta función se denominan células presentadoras de antígenos.
Importancia de la fagocitosis
La fagocitosis cumple un rol importante en la inmunidad inespecífica, es decir, la respuesta primaria e innata del organismo frente a sustancias o microorganismos extraños. Se trata de un mecanismo implicado en la iniciación de las respuestas inmunitarias. Un sitio importante en donde esto ocurre es en los ganglios linfáticos, ya que contienen gran cantidad de células fagocíticas que están continuamente fagocitando materiales transportados por la linfa del sistema linfático. Parte de estos son directamente eliminados, y en determinados casos, los productos de degradación son presentados a los linfocitos que podrán iniciar una respuesta inmune adaptativa, si corresponde.
Por otra parte, como vimos, la fagocitosis también es un mecanismo de limpieza interna que tiene nuestro organismo, ya que permite la eliminación de restos celulares o productos de desecho de algunos procesos como la cicatrización de heridas, o de sustancias que se acumulan normalmente en determinadas regiones, como en el filtro glomerular de los riñones.
Autora
Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #119 de Enciclopedia Asigna, en 12/2022. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.